柱上开关电磁辐射干扰测试技术研究

针对现有技术中柱上开关电磁辐射干扰测试能力滞后等问题,研究通过搭建电磁辐射对柱上开关干扰测试装置,通过柱上开关集合、屏蔽模块、检测模块、电磁干扰信号发生器、电压检测、电流检测、信号处理、干扰信号分析模块以及终端分析模块等实现柱上开关电磁辐射干扰测试;通过构建一种新型的改进深度学习模型,应用RBF神经网络,大大提高柱上开关电磁辐射干扰的预测精度。通过实验,这种方法提高了柱上开关电磁辐射干扰预测能力。

高静压压差检定装置的建立与测量不确定度评定

差压类压力测试仪表在航空等领域中有着广泛应用,基于现场工作条件等因素,差压仪表的准确性可能随着时间的推移发生变化,在高静压检测下静压性能差的差压变送器结果会产生很大的误差,如果前期未对差压变送器开展高静压的静压差压检测,则检定的可信度就会存在系列性的疑问。介绍了高静压压差检定装置的特性,并通过基准级计量标准分析该装置测量不确定度,为航空发动机测试数据的准确可靠提供有力的技术支撑。

测量微秒量级脉宽方波信号的电容分压器

为了解决测量脉宽达到μs量级的方波信号的平顶衰落问题,设计了改进的双端匹配电容分压器。对采取双端匹配方式的电容分压器进行了频域和时域仿真。仿真结果表明,双端匹配方式的中频段幅频特性不平坦,方波响应波形也存在过冲。通过仿真计算调整了始端电阻以及对应的末端电容,实现了双端匹配方式的优化设计。实验结果表明:当低压臂电容为2 nF的情况下,使用电长度为50 ns的电缆的改进双端匹配电容分压器可以得到过冲小于2%,无平顶衰落的波形。

基于虚拟仪器的平方检测法电压闪变测量实现

电压闪变已成为电力系统的重要污染,为实现闪变测量,简化了IEC推荐的平方检测法电压闪变测量过程,提出并建立了一种计算量小的基于Blackman窗插值FFT的平方检测法电压闪变测量算法,通过对离散的电压均方根值进行加窗插值FFT分解,求得电压均方根值的离散频谱数列Uf(j),对Uf(j)进行视感度加权处理,得到电压均方根值数列对应的瞬时闪变量p,进一步统计排序求得短时间闪变值Pst和长时间闪变值Plt。仿真实验验证了算法的可行性和准确性,在此基础上研制了基于虚拟仪器的电压闪变测量仪,给出了仪器构成与主框图程序,检验与运行证明了仪器的准确性。

非同步采样下电力系统相量测量修正算法

非同步采样条件下,利用傅里叶变换进行相量分析将出现由频谱泄漏造成的误差。针对工频交流正弦信号中基波电压偏移且采样频率恒定而引起的非同步采样误差,推导了非同步采样下傅里叶变换结果表达式,建立了离散傅里叶变换相角与幅值的误差模型,得到相角和幅值误差与频率偏移量和采样初始相位角的函数关系,提出了基于基波正序分量法的相角与幅值修正算法。所提算法不需要对信号施加特殊的窗函数。仿真和实测结果表明,在基波频率波动剧烈、高斯白噪声存在、非同步采样程度较大的情况下,利用较少的计算量便可准确地获得信号的相角和幅值,适用于电力系统相量的高精度快速测量。

谐波电能计量的比差与角差校正方法

分压电路、电流互感器（TA）的比例误差和电流互感器的相角误差是谐波电能计量装置误差的主要来源。本文在分析谐波电能计量的电压、电流信号采集与调理等效电路基础上，建立了谐波条件下的电能计量比差、角差的误差模型，提出了谐波电能计量的比差与角差修正方法；针对宽量程仪用电流互感器的非线性误差，通过多项式曲线拟合得到了修正模型，据此提出了选取曲线拐点作为电能计量校准点的比差、角差分段线性化校正方法，提高了全测量范围内的谐波电压、谐波电流和谐波电能计量准确度。在本文算法基础上研制的三相多功能谐波电能表的基波有功误差≤0．2％，基波无功误差≤1％，2-21次谐波电压测量误差≤2％、谐波电流测量误差≤5％、谐波相位测量误差≤5。，满足GB／T-14549-93的A类谐波测量仪器要求。

脉冲高电压幅值测量的不确定度分析

在脉冲高电压幅值测量的不确定度评定中,从测量和标定溯源的角度出发将不确定度来源分为示波器测量不确定度和探头不确定度。以初级实验平台单路样机三板线入口电压的测量为例,按照探头不确定度的来源分别分析了三板线电压测量随机效应产生的不确定度,D-dot探头和电阻分压器标定时的系统效应和随机效应产生的不确定度,示波器和衰减器的校准不确定度,示波器的分辨力不确定度。同时进行了测试和标定系统的频率响应分析,以证明被测信号在测试系统的频率响应范围之内。以相关实验数据为基础计算了各个不确定度分量、合成标准不确定度以及扩展不确定度。按工程测量要求取包含因子为2,可得三板线入口电压测量值为1.89 MV,扩展不确定度为3.9%。

正弦调制型微波测距系统的不确定度分析

设计搭建微波测距系统的首要任务是根据测距设计要求在各组成部件中完成合理的精度分配;按照测距信号在测距系统中的传播过程,将微波测距系统划分为5个环节,依次分析了各个环节的噪声对信号不确定度的影响,得到了整体系统总不确定度与子环节不确定度之间的理论公式;根据各子环节不确定度对系统总不确定度的影响程度分析,提出了总不确定等权分配的理论原则;搭建了微波实验系统,对各子环节不确定度及整体系统总不确定度进行了测量,得出发射、接收环节的不确定度在实际系统中占主要地位,从而提出降低对其他环节不确定度要求的非等权分配原则;对于实际应用的测距系统,需要根据实际场合的设计要求,也需要考虑不确定度与成本的平衡对精密度进行合理分配。

电能计量误差分析软件设计与实现

分析了畸变波形下感应式电能表和全电子式电能表的计量误差,引入BP神经网络建立电能表计量误差数学模型。用VC++.net开发了谐波电能计量误差分析软件,并应用多线程技术,把神经网络模块和计算模块等放在主线程中实现,而把数据采集模块放在后台工作线程中。采用加汉宁窗和插值改进的傅里叶变换,分析各次谐波电流和电压的幅值、相位。该软件可实现手工输入数据计算,也可配合数据采集系统实时计算出各次谐波对电能计量装置的计量误差和总计量误差。该软件已投入实际运行且情况良好。

用多分辨分析法研究动态测试误差溯源

根据全系统动态精度理论 ,在给出动态测试系统总的传递链函数及动态测量误差模型的基础上 ,利用现代信号分析手段 ,将系统的输出总误差进行分解 ,并根据各分误差的特性 ,将其溯源 ,找到系统内外产生该分误差的组成环节 .为验证动态测试误差溯源理论 ,建立一仿真的简单系统 ,利用小波变换中多分辨分析方法 ,将总误差分解与溯源 .

采用多项式拟合进行谱峰定位的误差分析

采用光电探测阵列获取光谱信号时 ,由于光电探测阵列的离散性导致了无法准确地确定光谱峰值位置。对采用多项式拟合高斯光谱峰值定位误差进行了理论分析 ,提出了对光谱采样信号利用最小二乘法五次多项式拟合 ,并计算拟合函数前三次项一阶导数零交叉点的峰值定位。

双口网络S参数测量误差校正分析及应用

采用误差分析及校正模型,讨论用数值分析的方法去除系统误差,降低随机误差的思路,其目的是消除标量网络分析仪在测量过程中的系统误差,提高测量精度。理论计算和实际测量结果表明,测量精度明显提高。该误差分析理论及误差测量方法在标量网络分析仪中得到应用,提高了仪器的性能。

扫描仪位置误差自动修正方法

在使用扫描仪测量微生物抑菌圈直径的过程中,受扫描仪工作原理的影响,存在着较大的系统误差。讨论了如何对扫描仪测量结果进行自动修正。通过Visual C++6.0编程,利用TWAIN标准,自动确定出随意摆放的被扫描物体在扫描仪工作平面上的位置。利用已知大小的物体,预先确定出各处的修正系数。实际测量时,可根据被测物体的位置,对结果进行自动修正,有效地减小位置误差的影响。实验获得了很高的测量精度,最大误差为0.18%。

扫描仪误差分析

为了解决用扫描仪测量微生物抑菌圈直径时误差较大问题,对扫描仪误差进行了分析。扫描仪误差包括像素间距误差、像素间距横纵比误差及扫描起点误差等。提出用椭圆拟合法对扫描仪误差进行测量。通过V isual C++6.0编程,研究了扫描仪误差与扫描时间、扫描位置、扫描分辨力等因素的关系,发现了一些规律,为编程实现针对扫描条件的测量结果自动修正打下了基础。

电力参数非同步采样误差分析

对用单片机测电力参数在非同步采样时的测量误差进行了分析,得出一般情况下的误差估计;针对典型算法(复化梯形算法)给出准确的误差公式,并由此得到减小误差的方法。这些结论可为交流采样技术的电力参数测量仪表在设计时进行误差分析提供参考。

直线度误差的数据处理及程序设计

随着加工精度的发展,直线度测量显得非常重要。首先分别介绍了直线度误差的三种数据处理方法,两端点连线法、最小二乘法和最小区域法。每种方法都给出了实例,经过总结分析提出一种适合计算机化的新方法,该方法将三种方法程序化,使用该方法不仅可以进行计算还可以将图形打印出来,使工作中的数据处理更加快速、准确,提高了工作效率。

数字合成正弦波失真度分析

采用数字合成技术产生的正弦波存在波形失真，其失真度大小既与正弦函数一个周期内的转换点数Ｎ有关，也与Ｄ／Ａ转换器的字长Ｄ有关。利用傅立叶级数，本文分析了数字合成正弦波失真度与转换点数Ｎ，Ｄ／Ａ转换器字长Ｄ的数学关系，并对改进型方案的有关结论给予了补充说明。

谐波分析仪中采样截断误差的分析及其抑制

本文通过公式定量计算在数字信号处理中采样时产生的截断误差,并以此来分析电网谐波的测量准确度.采用频率自动跟踪法可有效抑制这种截断误差.

感应同步器测角误差的自动化检测与补偿

针对感应同步器测角系统,提出了一种自动检测测角误差、辨识误差模型系数和补偿误差的方法。该方法由计算机自动采集自准直仪的数据,解决了以往人工记录引起的测量误差,提高了检测数据的准确性。采用最小二乘辨识方法,得到感应同步器测角误差模型的系数。根据误差模型及系数,采用软件进行误差补偿,有效地提高了测角系统的精确度。实验结果表明,该方法自动化程度高、检测数据残差小、误差补偿充分,显著地提高了测角的精确度。

电力参数交流同步采样截断误差的估计

对电力参数的理想情况(标准正弦量)采样数字化测量的典型算法(梯形法)的截断误差进行了分析,给出了误差与采样点数的关系;根据国家关于电能质量和公用电网谐波的标准规定,对非正弦状态下的误差也做出了符合实际的估计;在电网正常(允许畸变)情况下截断误差与采样点数的关系与理想波形时相同。这些结论可在采用交流采样技术的电力参数测量装置设计时进行误差分析提供参考。